Characteristics of interleukin-4 gene (C-589T, rs2243250) polymorphism in children with bronchial asthma and allergic rhinitis with isolated or allergic rhinitis-induced comorbid malocclusion

Abstract

Purpose. To determine the frequency of interleukin-4 (IL-4) (C-589T, rs2243250) single nucleotide polymorphism in children with bronchial asthma (BA) and allergic rhinitis (AR) and with isolated or allergic rhinitis-induced comorbid malocclusion. Materials and methods. Single nucleotide polymorphism of the IL-4 (C-589T, rs2243250) gene was analyzed in 170 children aged between 6 and 17 years, 11 months, 29 days. Group I included 89 children with BA; Group II consisted of 31 children with AR; Group III was composed of 27 children with AR and distal occlusion (DO); Group ІV comprised 23 children with malocclusion. Genotyping was performed using a commercial “SNP-express RT” kit by real-time polymerase chain reaction method (Applied Biosystems, USA) via TagMan®SNP Genotyping Assay on an amplifier CFX96TM Real-Time PCR Detection System (Bio-Rad Laboratories, Inc., USA). DNA was isolated using a commercial DNA-express kit (“LLC Research and Production Company LITEKH”). The general, recessive and dominant models of inheritance and the odds ratios with a 95 % confidence interval were used for the analysis. The results analysis was conducted using the Statistica 6.0 RU licensed software package. Results. IL-4 (C-589T, rs2243250) gene polymorphism in children with allergy and malocclusion living in Zaporizhzhia was analyzed for the first time. The frequency of C/C – C/T – T/T genotypes registration was 69.66 % – 22.47 % – 7.87 % of cases in children with BA; 58.06 % – 38.71 % – 3.23 % in children with AR; 62.96 % – 29.63 % – 7.40 % in AR with DO. On the contrary, in children with malocclusion, the C/C (34.78 %) and T/T (4.35 %) genotypes were registered less frequently and the C/T genotype (60.87 %) was recorded more often as a genetic feature of the DO phenotype. Conclusions. The C/C genotype of IL-4 (C-589T, rs2243250) gene was associated with bronchial asthma (OR = 4.31; 95 % CI = 1.63–11.36; P = 0.002) and allergic rhinitis (OR = 4.32 (95 % CI = 1.04–7.81; P = 0.04), in comparison with the fact that the C/T + T/T genotype indicated a predisposition to malocclusion development. Мета роботи – визначити частоту однонуклеотидного поліморфізму гена інтерлейкіну-4 (IL-4) (С-589Т, rs2243250) у дітей із бронхіальною астмою (БА), алергічним ринітом (АР) та з ортодонтичною патологією, що ізольована чи сформована на тлі алергічного риніту. Матеріали та методи. Дослідження поліморфізму гена IL-4 (С-589Т, rs2243250) виконали у 170 дітей віком від 6 до 17 років, 11 місяців, 29 днів. У І групу спостереження увійшли 89 дітей із БА; у ІІ групу – 31 дитина з АР; у ІІІ групу – 27 дітей з АР і дистальним прикусом; у ІV групу – 23 дитини з ортодонтичною патологією. Генотипування здійснили методом полимеразної ланцюгової реакції «SNP-експрес-РВ», використовуючи набори реагентів ООО НПФ «Литех», TagMan®SNP Genotyping Assay на ампліфікаторі CFX96TMReal-Time PCR Detection Systems («BioRad Laboratories, Inc.», USA). Для аналізу використовували загальну, рецесивну та домінантну моделі успадкування та показники «відношення шансів» з 95 % довірчим інтервалом. Результати опрацювали за допомогою ліцензійного пакета програми Statistica 6.0 RU. Результати. Уперше в дітей із м. Запоріжжя з алергічною та ортодонтичною патологією дослідили поліморфізм гена IL-4 (С-589Т, rs2243250). Частота реєстрації генотипів С/С – С/Т – Т/Т становила в дітей із БА 69,66 % – 22,47 % – 7,87 %; з АР – 58,06 % – 38,71 % – 3,23 %; АР із дистальним прикусом – 62,96 % – 29,63 % – 7,40 % випадків. У дітей з ортодонтичною патологією рідше реєстрували генотипи С/С (34,78 %) та Т/Т (4,35 %), частіше – генотип С/Т (60,87 %) як генетичну особливість фенотипу дистального прикусу. Висновки. Генотип С/С гена IL-4 (С-589Т, rs2243250) асоціювався з бронхіальною астмою (OR = 4,31; 95 % CI = 1,63–11.36; р = 0,002) та алергічним ринітом (OR = 4,32; 95 % CI = 1,04–7,81; р = 0,04), а генотипи С/Т + Т/Т свідчили про схильність до розвитку ортодонтичної патології. Цель работы – определить частоту однонуклеотидного полиморфизма гена интерлейкина-4 (IL-4) (С-589Т, rs2243250) у детей с бронхиальной астмой (БА), аллергическим ринитом (АР) и с ортодонтической патологией, изолированной или сформированной на фоне аллергического ринита. Материалы и методы. Исследование полиморфизма гена IL-4 (С-589Т, rs2243250) проведено у 170 детей в возрасте от 6 до 17 лет, 11 месяцев, 29 дней. В І группу наблюдения включены 89 детей с БА; во ІІ группу – 31 ребенок с АР; в ІІІ группу – 27 детей с АР и дистальным прикусом; в ІV группу – 23 ребенка с ортодонтической патологией. Генотипирование выполнили методом полимеразной цепной реакции «SNP-экспресс-РВ» с использованием наборов реагентов ООО НПФ «Литех», TagMan®SNP Genotyping Assay на амплификаторе CFX96TMReal-Time PCR Detection Systems («Bio-Rad Laboratories, Inc.», USA). Для анализа использовали общую, рецессивную и доминантную модели наследования и показа¬тели «отношения шансов» с 95 % доверительным интервалом. Анализ результатов проведен при помощи лицензионного пакета программы Statistica 6.0 RU. Результаты. Впервые у детей г. Запорожья с аллергической и ортодонтической патологией исследован полиморфизм гена IL-4 (С-589Т, rs2243250). Частота регистрации генотипов С/С – С/Т – Т/Т составила у детей с БА 69,66 % – 22,47 % – 7,87 %; с АР – 58,06 % – 38,71 % – 3,23 %; АР с дистальным прикусом – 62,96 % – 29,63 % – 7,4 % случаев. У детей с ортодонтической патологией реже регистрировали генотипы С/С (34,78 %) и Т/Т (4,35 %), чаще – генотип С/Т (60,87 %) как генетическую особенность фенотипа дистального прикуса. Выводы. Генотип С/С гена интерлейкина-4 (С-589Т, rs2243250) ассоциировался с бронхиальной астмой (OR = 4,31; 95 % CI = 1,63–11,36; р = 0,002) и аллергическим ринитом (OR = 4,32 (95 % CI = 1,04–7,81; р = 0,04), а генотип С/Т + Т/Т свидетельствовал о предрасположенности к развитию ортодонтической патологии.